パターンドメディアの検査方法および検査装置
【課題】
従来技術では、ＢＰＭをＲ／Ｗするドライブが開示されているが、例えば、製造したＢＰＭの良品・不良品の判定や品質のランク付けをする検査装置は開示されていない。ＢＰＭの検査装置では、大きな製造ばらつきがあるＢＰＭの磁性ドットに対してもデータのＲ／Ｗを行う必要があるが、この位相調整方法によっては、大きな製造ばらつきのあるＢＰＭの磁性ドットに対するデータのＲ／Ｗはできない。
【解決手段】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、を備えるタイミング検出工程と、前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、を備えるパターンドメディアの検査方法である。
従来技術では、ＢＰＭをＲ／Ｗするドライブが開示されているが、例えば、製造したＢＰＭの良品・不良品の判定や品質のランク付けをする検査装置は開示されていない。ＢＰＭの検査装置では、大きな製造ばらつきがあるＢＰＭの磁性ドットに対してもデータのＲ／Ｗを行う必要があるが、この位相調整方法によっては、大きな製造ばらつきのあるＢＰＭの磁性ドットに対するデータのＲ／Ｗはできない。
【解決手段】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、を備えるタイミング検出工程と、前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、を備えるパターンドメディアの検査方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンドメディアの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられているハードディスク記録媒体は、円盤状のガラスや金属の上に磁性粒子の膜を形成する構造となっており、一定程度数の磁性粒子がまとまって記録単位（1ビット）を記録している。しかし、記録密度を高めるに従い記録されたデータは安定状態に保てなくなるという課題があり、物性的な限界に直面している。
【０００３】
これに対して、磁気記憶媒体の構造の一種で、磁性粒子（磁性ドット）が人工的に規則正しく並べられた記録媒体であるパターンドメディア（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ）は、論理的に磁性粒子（磁性ドット）１つにつき１ビットの記録が可能となるため、従来の記憶媒体よりも大容量化して物性的限界の問題を突破することが可能であると考えられている。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特開２００９-２９５２２０号公報（特許文献１）がある。この公報には、「データを書き込み又は再生する複数の磁性ドット３１をダウントラック方向に所定間隔で磁気的に分断配置すると共に、複数の磁性ドット３１をクロストラック方向に磁気的に分断配置する複数のトラックを同心円状に配置するＢＰＭ３Ａの表面の複数のトラック内の任意のトラックに位相調整用トラック３２Ａを配置した位相調整装置であって、位相調整用トラック３２Ａは、位相検出データの書き込み及び再生を可能にするダウントラック方向に配置した位相検出ドット４１を有し、複数の位相検出ドット４１のそれぞれを１番目の位相検出ドットとしてリードライトした場合に、最もエラーレートが低くなる位相検出ドットを１番目の位相検出ドットに決定することで書き込みタイミングに対する位相ズレを解消する位相調整装置」が開示されている。（要約、段落［００７１］［００７９］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９-２９５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１には、パターンドメディアの一種であるビットパターンドメディア（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ：以下、単にＢＰＭと記す）の磁性ドットにデータを書き込むタイミングの同期手段が記載されている。
【０００７】
ＢＰＭの磁性ドットは、自己組織化現象により所定間隔に配列させて作成されるが、製造ばらつきがあると磁性ドットの配置間隔は一定にはならない。また、特許文献１に開示された技術のように、位相調整用トラックを設けた場合には、位相調整用トラックの磁性ドット自体も配置がばらつく。しかし、特許文献１の同期手段は一定周期のタイミングで同期をとることが前提となっており、磁性ドット１つ１つの配置間隔や寸法、磁化特性にばらつきがあると磁性ドット１つ１つに対して、精度よくデータをリード/ライト（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ：以下、単にＲ／Ｗと記す）することができないという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、製造ばらつきがあっても磁性ドット１つ１つに対して、精度よくデータをＲ／Ｗできるパターンドメディアの検査方法および検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、を備えるタイミング検出工程と、前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、を備えるパターンドメディアの検査方法。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁性ドットの配置間隔のばらつきに関係なくデータをＲ／Ｗできるパターンドメディアの検査方法および検査装置を提供することができる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査装置の構成図の例である。
【図２（ａ）】ＢＰＭの表面の領域を示す図である。
【図２（ｂ）】磁性ドットが同心円状に形成されていることを示す図である。
【図２（ｃ）】ＢＰＭの断面図を示す図である。
【図３】本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査方法のフロー図である。
【図４】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の構成図の例である。
【図５】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における検出ゲート信号と同期ゲート信号のタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部を具体的に示した回路構成の例である。
【図７】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期手段の動作を説明するフローチャートの説明図である。
【図８】磁性ドット配置間隔ばらつきを検査する方法を示す図である。
【図９】磁性ドット大きさばらつきを検査する方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の変形例を示す図である。
【図１１】「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの正と負の両方のピークを検出する別の例を示す図である。
【図１２】再生信号の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２における磁気ディスク装置の構成の例である。
【図１４】本発明の実施例２における磁気ディスク装置の動作を説明する図である。
【図１５】Ｒ／Ｗ位相マージン検査方法の例である。
【図１６】Ｒ／Ｗ位相マージン検査結果の例である。
【図１７】Ｒ／Ｗ位相マージンの検査方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まずはじめに、本発明に係るパターンドメディア検査装置の被検査対象物であるパターンドメディアの一例（ＢＰＭ）について説明する。
【００１４】
図２(ａ)は、ＢＰＭの表面の領域を示す図である。
ＢＰＭ１００は、同心円に分割された複数のトラック２０８で構成され、各トラック２０８は、円周方向に分割された複数のセクタ２０７から構成される。
図２(ａ)の下部は、同心円状に配置されたトラックＮ−１、Ｎ、Ｎ＋１における各セクタ２０７の領域の種類を示す。セクタ２０７は、それぞれサーボ領域２０１とデータ領域２０２とを有し、サーボ領域２０１は、プリアンブル２０３、シンクマーク２０４、トラック・セクタ番号２０５、サーボデータ２０６とを備えて構成される。
【００１５】
ＢＰＭ１００の表面には図２（ｂ）に示すように磁性ドット２０９が同心円状に形成されている。磁性ドット２０９は、自己組織化現象により所定間隔で磁性体をドットとして形成したものであり、図２（ｂ）の四角で囲んだ部分の断面図は図２（ｃ）のようになる。
【００１６】
以下、本発明に係るパターンドメディア検査装置の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査装置の構成図の例である。
パターンドメディア検査装置は、磁気ヘッド１０１、スピンドル１０２、ステージ１０３、アンプ１０４、１１９、データＲ／Ｗ部１０５、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２、特性測定部１１４、サーボ駆動部１１６、磁化部１２３、テスタ制御部１１８、ＰＣ１２０とを有して構成される。
【００１８】
磁化部１２３は、テスタ制御部１１８からの磁化信号１２２を受けて、ＢＰＭ１００の表面の磁性ドットを一方向に磁化する。
スピンドル１０２は、被検査対象物であるＢＰＭ１００を載置し、検査時はＢＰＭ１００を回転制御する。
ステージ１０３は、磁気ヘッド１０１を搭載し、サーボ駆動部１１６からの制御信号により磁気ヘッド１０１を移動させる。
磁気ヘッド１０１は、ステージ１０３に載置され、データＲ／Ｗ部１０５からのデータ信号や磁性ドット同期信号１０６に応じてＢＰＭ１００に対して読み書きを実行する。
アンプ１１９は、磁気ヘッド１０１にて読み取った再生信号や読み取りデータなどのデータ信号を増幅し、データＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送る。
アンプ１０４は、データＲ／Ｗ部１０５からのデータ信号を増幅して磁気ヘッド１０１に送る。
サーボ復調部１１２は、磁気ヘッド１０１にて読み取り、アンプ１１９にて増幅された再生信号からサーボ領域２０１を検出し、検出されたサーボ領域２０１のシンクマーク２０４からシンク信号１０９を、トラック・セクタ番号２０５およびサーボデータ２０６から復調結果１１３を、それぞれ出力する。ここで、シンク信号とはサーボ領域の開始タイミングを図るための信号であり、磁性ドット同期部１０８に送られる。また、復調結果１１３とは再生信号がＢＰＭ上のどのトラック・セクタを再生したものであるかを示す情報とサーボ領域情報であり、テスタ制御部１１８に送られる。
データＲ／Ｗ部１０５は、サーボ復調部１１２から出力されたシンク信号１０９を用いて再生信号や読み取りデータなどからデータ内容（Ｒ／Ｗデータ１０７）を復調し、これをテスタ制御部１１８へ出力する。また、磁性ドット同期部１０８からの磁性ドット同期信号１０６のタイミングでＢＰＭ１００にデータ信号を書き込み、ＢＰＭ１００からのデータを読み込む。
テスタ制御部１１８は、サーボ復調部１１２から送られた復調結果１１３から磁気ヘッド１０１のＢＰＭ１００上の位置を検出し、磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックまで移動するのに必要な移動量を求め、移動信号１１７をサーボ駆動部１１６へ出力する。
サーボ駆動部１１６は、テスタ制御部１１８からの移動信号１１７を受け付けると、ステージ１０３を制御し磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックへ移動させる。
磁性ドット同期部１０８は、サーボ駆動部１１６により磁気ヘッド１０１が検査目標の位置に移動すると、シンク信号１０９、データ領域期間１１０、モード信号１１１などの制御信号を元に、再生信号の波形間隔値（信号間隔値)を検出し、メモリに保存する。また、この信号間隔値に基づいて磁性ドット同期信号１０６を算出し、これを特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に送る。ここで、データ領域期間１１０はＢＰＭごとに予め決まっており、その情報はテスタ制御１１８から送られる。また、モード信号１１１もテスタ制御部１１８から送られる。磁性ドット同期部１０８から特性測定部１１４に磁性ドット同期信号１０６を送る際には、これと合わせて信号間隔値を送っても良い。
特性測定部１１４は、磁性ドット同期部１０８からの信号間隔値を用いてＢＰＭの特性を測定する。また、データＲ／Ｗ部１０５からの読み込み結果１０７を用いてＢＰＭの特性を測定する。そして、測定の結果得られた特性測定結果１１５をテスタ制御部１１８に送る。
ＰＣ１２０は、テスタ制御部１１８からの判定結果１２１を受信し、ユーザに教示する。
【００１９】
次に、本発明に係るパターンドメディアの検査方法を説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査方法のフロー図である。
Ｓｔｅｐ３００では、磁気ヘッド１０１をＢＰＭ１００の表面の検査目標のトラックに移動させる磁気ヘッド１０１のトラック位置決め制御を実施する。開始位置のトラックは、ＢＰＭ１００ごとに予め定められており、テスタ制御部１１８より送信された移動信号１１７に基づき、サーボ駆動部１１６がステージ１０３を制御し磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックへ移動させる。
Ｓｔｅｐ３０１では、被検査対象物のＢＰＭ１００の表面を一方向に磁化する。テスタ制御部１１８から送信された磁化信号１２２に基づき磁化部１２３がＢＰＭ１００の表面に磁場をかけるように磁気ヘッド１０１に指示する。これにより、磁気ヘッド１０１がＢＰＭ１００に磁場をかけ、検査目標のトラックを形成する磁性ドットを一方向に磁化させる。
Ｓｔｅｐ３０２では、モード信号１１１を「検出」状態に設定する。モード信号１１１には「検出」状態と「同期」状態とがあり、「検出」状態とはＢＰＭ１００から再生信号を読み取り信号間隔値を算出する状態、「同期」状態とは信号間隔値に基づくタイミングでＢＰＭ１００にＲ／Ｗ処理を施し、読み取りデータを検出する状態である。ここでは、テスタ制御部１１８から「検出」状態のモード信号１１１をデータＲ／Ｗ部１０５と磁性ドット同期部１０８に送信することで、「検出」状態となる。
Ｓｔｅｐ３０３では、ＢＰＭ１００から再生信号を読み取る。ここで再生信号とは、回転移動するＢＰＭ１００の表面を磁気ヘッド１０１が読み取ることで得られる信号であり、磁性体で構成される磁性ドットに発生する磁界強度値に相当する信号である。「検出」状態のモード信号１１１を受信したデータＲ／Ｗ部１０５により指示された磁気ヘッド１０１が、ＢＰＭ１００の表面の再生信号を読み取り、読み取ったデータをデータＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送る。Ｓｔｅｐ３０１にてＢＰＭ１００の表面は一方向に磁化されているため、ＢＰＭ１００の表面は磁性ドット領域からの信号（１）と磁性ドットが形成されていない領域からの信号(０）とが交互に検出されることになる。このとき、磁性ドットの配列位置が等間隔でない場合には、図８の下段に示すように再生信号の波形周期にも偏差が発生し、周期は等間隔でなくなる。
Ｓｔｅｐ３０４では、サーボ復調部１１２が再生信号に基づきサーボ領域２０１を検出する。サーボ領域２０１のシンクマーク２０４からシンク信号１０９を、トラック・セクタ番号２０５およびサーボデータ２０６から復調結果１１３をそれぞれ検出し、サーボ領域の開始タイミングを図るための信号であるシンク信号１０９を磁性ドット同期部１０８に送り、サーボ領域情報等の復調結果１１３をテスタ制御部１１８にそれぞれ送る。
Ｓｔｅｐ３０５では、磁性ドット同期部１０８にて信号間隔値８０３を算出する。Ｓｔｅｐ３０４でサーボ復調部１１２から送られたシンク信号１０９とＳｔｅｐ３０３で読み取った再生信号とに基づき、再生信号の信号間隔値８０３を算出し、メモリに保存する。ここで信号間隔値８０３とは、例えば再生信号の強度がピーク値をとる時間の間隔や、再生信号の強度が所定の閾値を超えるタイミングの間隔など、再生信号波形の周期に関連して算出される値である。再生信号を読み取る際は磁気ヘッド１０１を概略同一速度で移動させるため、信号間隔値８０３はＢＰＭ１００の磁性ドット間の距離に応じて変化する。磁性ドット間の距離が遠ければ信号間隔値８０３は大きくなり、磁性ドット間の距離が近ければ信号間隔値８０３は小さくなる。
Ｓｔｅｐ３０６では、磁気ヘッド１０１の位置を移動させる。テスタ制御部１１８は、Ｓｔｅｐ３０４でサーボ復調部１１２から送られた復調結果１１３に基づいて現時点での磁気ヘッド１０１のＢＰＭ１００上の位置を検出し、磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックまで移動するのに必要な移動量を求め、移動信号１１７をサーボ駆動部１１６へ出力する。
Ｓｔｅｐ３０７では、モード信号１１１を「同期」状態に設定する。テスタ制御部１１８から「同期」状態のモード信号１１１をデータＲ／Ｗ部１０５と磁性ドット同期部１０８に送信することで、「同期」状態となる。
Ｓｔｅｐ３０８では、磁性ドット同期信号１０６を生成する。磁性ドット同期部１０８では、Ｓｔｅｐ３０５で算出した再生信号の波形間隔値（信号間隔値)に基づいて磁性ドット同期信号１０６を算出し、これを特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５とに送る。
Ｓｔｅｐ３０９では、磁性ドット同期信号１０６に基づくタイミングで磁気ヘッド１０１がＢＰＭ１００にデータ信号を書き込み、ＢＰＭ１００からのデータを読み込む。読み取った読み取りデータは、データＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送られる。磁性ドット同期信号１０６に基づくタイミングで磁気ヘッド１０１にＲ／Ｗを行うことで、磁性ドットの配置ずれを考慮したタイミングでＲ／Ｗ処理することができるため、位置偏差を持つ磁性ドットに対しても構造の中心でデータをＲ／Ｗすることができる。
Ｓｔｅｐ３１０では、データＲ／Ｗ部１０５にてＢＰＭ１００からの読み取りデータを復調し、読み取りデータ（Ｒ／Ｗデータ）１０７をテスタ制御部１１８と特性測定部１１４とに送る。
Ｓｔｅｐ３１１では、磁性ドット同期信号１０６とＳｔｅｐ３１０で復調した読み取りデータ１０７とを用いて、ＢＰＭ１００の特性を測定する。
上述の通り、磁性ドット同期信号１０６は、再生信号の信号間隔値に基づいて算出されたものであり、再生信号の信号間隔値は磁性ドット間の距離に依存する値であるため、磁性ドット同期信号１０６を評価することで、磁性ドットの配置に偏差があるかどうかを判定することができる。磁性ドット配置が所定以上の偏差をもつ場合には、ユーザがドライブでＲ／Ｗ処理する際に不具合が発生する不良のＢＰＭとなるため、被検査対象物のＢＰＭ１００の再生信号の信号間隔値が、予め定めた磁性ドットの位置ずれの閾値（信号間隔の閾値）内にあるかどうかを判定することで、ＢＰＭ１００がユーザの求める品質を満たす否かの判定（良否判定）を行うことができる。尚、磁性ドットの位置ずれは、磁性ドット同期信号１０６だけでなく信号間隔値８０３によって判定することもできる。
また、再生信号の強度（再生信号波形の振幅値）は、磁性体である磁性ドットの大きさに依存するため、再生信号の強度を評価することで、磁性ドットの大きさに偏差があるかどうかを判定することができる。つまり、再生信号の大きさは磁性ドットによる磁界の大きさに基づき決まるため、図９の磁性ドット８０１ｃのように、磁性ドット位置の偏差がなくても他の磁性ドットと比較して磁性ドット径が小さい場合には、得られる再生信号強度は小さくなる。よって、磁性ドットの大きさが所定以上の偏差をもつ場合には、ユーザがドライブでＲ／Ｗ処理する際に不具合が発生する可能性が高いため、被検査対象物のＢＰＭ１００の再生信号強度が予め定めた磁性ドットの大きさずれの閾値（信号強度の閾値）内にあるかどうかを判定することで、ＢＰＭ１００がユーザの求める品質を満たす否かの判定（良否判定）を行うことができる。
また、Ｓｔｅｐ３１０で復調した読み取りデータとデータＲ／Ｗ部１０５で書き込んだデータ信号とを比較することで、ＢＰＭ１００の磁性ドットが適正にＲ／Ｗ可能かどうかを判定することができる。
Ｓｔｅｐ３１２では、Ｓｔｅｐ３１１にて測定されたＢＰＭ１００の特性の判定結果を出力する。特性測定部１１４にて特性を測定し、判定結果１１５をテスタ制御部１１８に送信する。送信された判定結果１２１はＰＣ１２０に送られ、ユーザがＧＵＩ上で確認することができる。
【００２１】
ここで、Ｓｔｅｐ３００とＳｔｅｐ３０１とは必ずしもこの順でなくても良く、逆であっても良い。
また、Ｓｔｅｐ３０６の磁気ヘッド１０１位置の移動は、「検出」状態に設定した後に実行しても良い。
【００２２】
本発明に係る実施例１によっては、信号間隔値を求めることで、製造ばらつきによりＢＰＭの表面に形成した磁性ドット１つ１つの配置間隔や寸法、磁化特性にばらつきがある場合に、そのばらつきがメディアの品質上許容範囲内であるかどうかのメディアテストを行うことができる。また、磁性ドットのばらつきに応じてＲ／Ｗ検査のタイミングを調整することで、メディアのＲ／Ｗ処理が適正に実施できるかどうかのメディアテストを行うことができる。また、予め適正であると分かっているメディアを用いて同様のテストを行った場合には、Ｒ／Ｗ処理を行う磁気ヘッドが適正に読み書きを実施できるかどうかの磁気ヘッドテストを行うこともできる。
【００２３】
次に、信号間隔値を算出する磁性ドット同期部１０８について詳細に説明する。
【００２４】
図４は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部１０８の構成図の例である。
磁性ドット同期部は、フィルタ４０１、タイムデジタル変換器４０２、タイミング記録部４０３、同期信号発生器４０４、クロック同期部４０６、Ｒ／Ｗ制御部４０８とを有する。
【００２５】
以下、磁性ドット同期部１０８の動作について説明する。
テスタ制御部１１８からＲ／Ｗ制御部４０８に対して「検出」モードのモード信号１１１が入力されると、Ｒ／Ｗ制御部４０８は既知のシンク信号１０９とデータ領域期間１１０とを元に、タイムデジタル変換器４０２に検出ゲート信号４０９を出力する。また、テスタ制御部１１８からＲ／Ｗ制御部４０８に対して「同期」モードのモード信号１１１が入力されると、Ｒ／Ｗ制御部４０８はシンク信号１０９とデータ領域期間１１０を元に、タイムデジタル変換器４０２に同期ゲート信号４１０を出力する。
タイムデジタル変換器４０２に検出ゲート信号４０９が出力されると、フィルタ４０１で磁気ヘッド１０１により読み取られた再生信号４００のノイズを除去し、タイムデジタル変換器４０２で検出に適した信号波形に等価した再生信号４００の信号間隔値８０３を検出し、検出された信号間隔値８０３をタイミング記録部４０３へ出力し、タイミング記録部４０３の内部のメモリにて信号間隔値８０３を保存する。
タイムデジタル変換器４０２に同期ゲート信号４１０が出力されると、タイミング記録部４０３はメモリに保存した信号間隔値８０３を同期信号発生器４０４へ出力し、同期信号発生器４０４はタイミング記録部４０３から入力された信号間隔値８０３のパルス信号を磁性ドット同期信号１０６として、特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に出力する。
クロック同期部４０６は、タイムデジタル変換器４０２、タイミング記録部４０３、同期信号発生器４０４の動作クロック４０７を出力する。このクロック同期部４０６は、再生信号４００からプリアンブル２０３と動作クロック４０７を同期させる。これにより、ＢＰＭ１００を回転させているスピンドル１０２の回転変動によるＲ／Ｗタイミングの変化を補償することができる。
【００２６】
図５は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における検出ゲート信号と同期ゲート信号のタイミングチャートの例である。
Ｒ／Ｗ制御部４０８は、サーボ領域２０１に含まれるシンクマークの検出信号であるシンク信号４１２から遅延値６００の間だけ遅延し、検出期間６０１の間だけイネーブルする信号を生成する。遅延値６００と検出期間６０１は、テスタ制御部から入力されたデータ領域期間１１０で与える。ここで、同期ゲート信号４１０は、検出ゲート信号４０９により算出された信号間隔値に基づいて出力されるため、各セクタにおいてシンク信号４１２に対して概略同一の遅延値６００と検出期間６０１を維持した信号を出力することができる。
【００２７】
図６は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部を具体的に示した回路構成の例であり、図４をさらに詳細に記載したものである。
タイムデジタル変換器４０２は、ピーク検出器５００とレジスタ５０１と遅延器５０２とカウンタＡ５０３とを有し、タイミング記録部４０３は、メモリ５０４とメモリ制御部５０５とを有し、同期信号発生器４０４は、比較器５０６とカウンタＢ５０７とを有する。図６の磁性ドット同期部の動作について、図７を用いて説明する。
【００２８】
図７は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期手段の動作を説明するフローチャートの説明図である。
Ｒ／Ｗ制御部４０８から検出ゲート信号４０９がイネーブルすると、カウンタＡ５０３とメモリ５０４のメモリアドレスをリセットする。カウンタＡ５０３は、クロック同期部４０６からの動作クロック４０７のタイミングでカウントアップし、ピーク検出器５００は、再生信号４００のピークを検出して検出信号をレジスタ５０１と遅延器５０２に出力する。レジスタ５０１は、検出信号が入力されるとカウンタＡ５０３の値を保持する。遅延器５０２は、検出信号を動作クロック４０７の１クロック分だけ遅延させてカウンタＡ５０３とメモリ制御部５０５とに出力する。
メモリ制御部５０５は、１クロック遅延した検出信号が入力されるとレジスタ５０１で保持したカウンタＡ５０３の値をメモリ５０４に保存し、メモリアドレスをカウントアップする。カウンタＡ５０３は１クロック遅延した検出信号が入力されたタイミングでカウンタ値を０にリセットし、再びカウントアップを開始する。検出ゲート信号４０９がイネーブルしている期間中、上記動作を繰り返す。
【００２９】
一方、Ｒ／Ｗ制御部４０８から同期ゲート信号４１０がイネーブルすると、カウンタＢ５０７とメモリ５０４のメモリアドレスをリセットする。メモリ５０４は、メモリアドレスのデータを比較器５０６へ出力する。カウンタＢ５０７は、動作クロック４０７のタイミングでカウントアップし、カウント値を比較器５０６へ出力する。比較器５０６は、メモリ出力値とカウンタＢの出力値を比較し、値が等しくなったタイミングで１つのパルス信号を磁性ドット同期信号１０６として特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に出力する。また、比較器５０６の出力はカウンタＢ５０７とメモリ制御部５０５にも入力され、比較器５０６の出力タイミングで、カウンタＢ５０７はカウント値を０にリセットして再びカウントアップを開始し、メモリ制御部５０５は、メモリアドレスをカウントアップする。同期ゲート信号４１０がイネーブルしている期間中、上記動作を繰り返す。
【００３０】
ここまでは、被検査対象物のＢＰＭ１００の表面に磁場をかけて一方向に磁化した後に再生信号を取得し、信号間隔値８０３を算出する方法（図１の磁化部１２３、図３のＳｔｅｐ３０１）を説明したが、一方向に磁化することなく再生信号を取得することもできる。以下では、ＢＰＭ１００の表面の磁性ドットに「０」「１」の２種類のデータが書き込まれた状態で再生信号を取得する方法を説明する。
【００３１】
図１２は、磁気ヘッドによる再生信号の一例を示す。
図１２は、被検査対象であるＢＰＭの磁性ドット８０１に「０」または「１」のデータが書き込まれている場合の磁気ヘッド再生信号の例である。磁性ドット８０１の磁化の向き１１００が上向きの状態をデータ「１」、下向きの状態をデータ「０」としている。「０」または「１」のデータが書き込まれている磁性ドット８０１を磁気ヘッド１０１で再生したときの信号は、データ「１」を再生したときには正の振幅を、データ「０」を再生したときには負の振幅をそれぞれ示す。このため、「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの再生信号４００を取得する場合には、例えば図６に示したような正のピーク値を検出するピーク検出器５００を用いると、「０」のデータが書き込まれた磁性ドットを見逃してしまう。つまり、このような場合にも信号間隔値８０３を検出するためには、正と負の両方のピークを検出する必要がある。
【００３２】
図１０は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の変形例を示す図である。
図１０に開示された磁性ドット同期部によっては、再生信号の正のピークと負のピークから「０」または「１」のデータが書き込まれている磁性ドットの場合に、正と負の両方のピークを検出することができる。
正ピーク検出器５００ａで正のピークを、負ピーク検出器５００ｂで負のピークをそれぞれ検出し、正ピーク検出器５００ａと負ピーク検出器５００ｂとの出力を加算した信号がイネーブルするタイミングでカウンタＡ５０３のカウント値をレジスタ５０１で保持し、タイミング記録部４０３へ出力する。これにより、正と負のどちらのピークが入力されても、信号間隔値を得ることができる。
【００３３】
図１１は、「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの正と負の両方のピークを検出する別の例を示す図である。図１１は、磁性ドット同期部１０８の前段に全波整流器１５００を設け、正と負の両方のピークを持つ再生信号を全波整流器１５００を通して正のピークのみをもつ再生信号に整流することによって、「０」のデータが書き込まれた磁性ドットについても、漏れなく信号間隔値８０３を検出することができる。
【００３４】
以上より、磁性ドットに「０」または「１」のデータが書き込まれている状態でも磁性ドットのピーク値を検出し、磁性ドットの構造の中心を検出することができる。
【００３５】
次に、図８を用いて磁性ドット配置間隔ばらつきを検査する方法を説明する。
【００３６】
図８は、磁性ドット配列位置と再生信号との関係を示す図である。
図８の上部は、ＢＰＭ１００の表面において同心円状に３つのトラックの磁性ドット８０１が配置されている様子を示す。１番上と１番下の列のトラックにおける磁性ドット８０１は、各々が概略等間隔に配置されているが、中央の列のトラックにおける磁性ドット８０１は、左から３番目の磁性ドット８０１ａが本来あるべき位置よりも右にずれて配置されており、右から２番目の磁性ドット８０１ｂは左にずれて配置されている。図８の下部は、この中央のトラックにおける再生信号４００の波形を示している。このとき再生信号４００は、磁性ドット８０１の配置位置に応じて波長が変化し、右寄りに配置された磁性ドット８０１ａは再生信号のピーク値が遅延しているため周期が長くなり、左寄りに配置された磁性ドット８０１ｂは再生信号のピーク値が早まっているため周期が短くなる。信号間隔値８０３（Ｔ１・・・Ｔ５）は、再生信号のピーク値をとる時間の間隔であるため、偏差を持つ磁性ドット８０１ａと８０１ｂによる影響で、各々の信号間隔値Ｔ１・・・Ｔ５が変動する。
【００３７】
つまり、磁性ドット同期部１０８で検出してメモリに保存した信号間隔値８０３から異常に大きな値と小さな値を検出することで、配置間隔がずれた磁性ドット８０１ａや８０１ｂを検出することができる。異常値を識別する指標には、ＢＰＭの製造仕様を元にして求めた磁性ドット配置間隔ばらつきの許容値や、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値を用いても良いし、ユーザがメディアに求める品質に応じた値を別個に指定しても良い。
【００３８】
次に、図９を用いて磁性ドット大きさばらつきを検査する方法を説明する。
【００３９】
図９は、磁性ドット大きさと再生信号との関係を示す図である。
図９の上部は、図８と同様にＢＰＭ１００の表面において同心円状に３つのトラックの磁性ドット８０１が配置されている様子を示す。１番上と１番下のトラックにおける磁性ドット８０１は、各々が概略同じ大きさであるが、中央のトラックにおける磁性ドット８０１のうち右から２番目の磁性ドット８０１ｃは、他の磁性ドット８０１よりも小さい径となっている。図９の下部は、この中央のトラックにおける再生信号４００の波形を示している。このとき再生信号は、磁性ドット８０１の径に応じて振幅値が変化し、小さい径の磁性ドット８０１ｃに対応する再生信号の強度（ピーク値）が小さくなっている。
【００４０】
つまり、再生信号４００のピーク値の大小を比較し、異常に大きな値と小さな値を検出することで、径の大きさが異なる磁性ドットを検出することができる。異常値を識別する指標には、ＢＰＭの製造仕様を元にして求めた磁性ドット大きさばらつきの許容値や、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値を用いても良いし、ユーザがメディアに求める品質に応じた値を別個に指定しても良い。
また、メモリに保存した信号間隔値８０３や再生信号４００のピーク値の分散や標準偏差などの統計処理の結果から製造ばらつきによる磁性ドットのばらつきをテストすることもできる。本統計処理で扱うデータ範囲は、セクタ毎、トラック毎、ＢＰＭ全面など任意に決定することができる。
【００４１】
次に、信号を正常にＲ／Ｗできるタイミング範囲の広さであるＲ／Ｗ位相マージンを検査する方法について説明する。
【００４２】
図１７は、Ｒ／Ｗ位相マージンの検査方法を説明するフローチャートである。
先ず、磁性ドット同期部１０８を検出モードで動作させ、磁性ドットの再生信号のピーク検出から波形間隔値８０３を取得し（Ｓｔｅｐ１６００）、その後、磁性ドット同期部１０８を同期モードで動作させて磁性ドット同期信号１０６をデータＲ／Ｗ部１０５と特性測定部１１４に出力する（Ｓｔｅｐ１６０１）。次に、書込み位相の初期値ＰＯを遅延値６００に設定する（Ｓｔｅｐ１６０２）。書込み位相の初期値ＰＯは、下式から決定する。
【００４３】
（数１）Ｐ０＝遅延値−Ｔｍａｘ／２
ここでＴｍａｘは、検出した波形間隔値の最大値である。この設定した書込み位相の初期値ＰＯで生成した磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータを磁性ドットに書込み（Ｓｔｅｐ１６０３）、特性測定部１１４を用いて、再生信号の振幅値を磁性ドット同期信号１０６のタイミングで取得して保存する（Ｓｔｅｐ１６０４）。そして、シフト量Ｓだけシフトした書込み位相の値を遅延値６００に設定する（Ｓｔｅｐ１６０５）。書込み位相のシフト量Ｓを下式に示す。
【００４４】
（数２）Ｓ＝Ｔｍａｘ／Ｎ
ここで、Ｎは、書き込み位相の分解能である。書込み位相をシフト量Ｓずつシフトしていき、書込み位相の値が終了シフト量Ｓｅｎｄになるまで磁性ドットへのデータ書込みと再生信号の振幅値取得を繰り返し実施する（Ｓｔｅｐ１６０６）。終了シフト量Ｓｅｎｄを下式に示す。
【００４５】
（数３）Ｓｅｎｄ＝遅延値＋Ｔｍａｘ／２
図１５は、Ｒ／Ｗ位相マージン検査方法の例である。
書込み位相９０３をシフトしながらデータの書込みと再生信号の検出を繰り返す。例えば、書込み位相９０３cの場合、全ての磁性ドットに対して中心でデータを書込むことができるため再生信号の振幅は全ての磁性ドットで最大値を示す。書込み位相９０３をずれしていくと書込みタイミングが磁性ドットの中心からはずれていくため再生信号の振幅は小さくなる。書込み位相８０３ａや８０３ｄでは、データを磁性ドット上で書込むことができず再生信号の振幅は最小となる。
【００４６】
図１６は、Ｒ／Ｗ位相マージン検査結果の例である。
本検査結果は、横軸に書込み位相のシフト量S、縦軸に振幅値をとっており、磁性ドットの中心となるシフト量Sで振幅値が最大となり、書込み位相が磁性ドット中心から離れるにしたがい振幅値が低下する特性が得られる。ここにデータを復調するために必要な振幅値のしきい値１０００を設け、しきい値１０００以上の振幅が得られる書込み位相の範囲をＲ／Ｗ位相マージン１００１とする。このしきい値１０００は、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値でも良いし、別に指定した値で良い。このＲ／Ｗ位相マージン１００１の広さからデータＲ／Ｗのエラー率をテストすることができる。
以上の検査より、Ｒ／Ｗ位相マージンの広さからＢＰＭの良品・不良品の検査およびランク付けが可能となる。
【００４７】
このように、製造過程で磁性ドットの配置間隔や磁性ドット径が大きくばらつき正常に信号をＲ／ＷできないＢＰＭを検出し、ＢＰＭがユーザの求める品質を満たす否かの判定（良・不良判定）をすることが可能になる。
【００４８】
また、特許文献１に開示された技術では、同期をとるための磁性ドットを配置した位相調整用トラックを新規に設けており、この位相調整用トラック領域の大きさだけ、ユーザがＲ／Ｗできるデータ量が減少するという課題があるが、本実施例によれば、ユーザがＲ／Ｗできるデータ量を減少させることなく磁性ドットの位置ばらつきに対応したＲ／Ｗを行うことができる。
【００４９】
さらに、特許文献１には、ＢＰＭをＲ／Ｗするドライブが開示されているが、例えば、製造したＢＰＭがユーザの求める品質を満たすか否か（良品・不良品）の判定や品質のランク付けをする検査装置は開示されていない。ＢＰＭの普及にはＢＰＭの検査装置が必須であり、ＢＰＭの検査装置では、大きな製造ばらつきがあるＢＰＭの磁性ドットに対してもデータのＲ／Ｗを行う必要がある。しかし、特許文献１に開示された位相調整方法によっては、大きな製造ばらつきのあるＢＰＭの磁性ドットに対するデータのＲ／Ｗはできない。これに対して、本実施例によれば、ＢＰＭがユーザの求める品質を満たすか否か（良品・不良品）の判定や品質のランク付けをする検査装置により、ユーザの求める品質を満たさないＢＰＭを判別し、所定の品質を満たすＢＰＭのみを販売することができる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例では、実施例１と同様の磁性ドット同期部１０８を搭載した磁気ディスク装置の例を説明する。
【００５１】
図１３は、本発明の実施例２における磁気ディスク装置の構成の例である。
磁気ディスク装置１２０１は、磁気ヘッド１０１、スピンドル１０２、ボイスコイルモータ１２００、アンプ１０４、１１９、データＲ／Ｗ部１０５、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２、サーボ駆動部１１６、磁化部１２３とを有する。磁気ディスク装置１２０１の動作については、図１４を用いて説明する。
【００５２】
図１４は、本発明の実施例３の磁気ディスク装置におけるＲ／Ｗ動作を説明するフローチャートである。
Ｓｔｅｐ１３００では、磁気ヘッド１０１をデータＲ／Ｗ対象のトラックに位置決め制御する。位置決め制御の詳細は図３のＳｔｅｐ３００と同様なため省略する。
Ｓｔｅｐ１３０１では、磁性ドット同期部１０８を「検出」モードで動作させ、信号間隔値を１トラック分検出して、メモリに保存する。信号間隔値の検出方法に関しては、図３のＳｔｅｐ３０２〜３０５と同様である。
信号間隔値の保存が１トラック分終了したら（Ｓｔｅｐ１３０２）、Ｓｔｅｐ１３０３において磁性ドット同期信号を生成し、終了していない場合はＳｔｅｐ１３０１に戻り波形間隔値の算出と保存を行う。
Ｓｔｅｐ１３０４では、磁性ドット同期部１０８を「同期」モードで動作させ、磁性ドット同期信号１０６をデータＲ／Ｗ部１０５へ出力する。このとき、データＲ／Ｗ部は、磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータのＲ／Ｗを実施する。
磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータのＲ／Ｗを実施することで、ＢＰＭ上の磁性ドットの配置位置や大きさにずれがある場合にも、磁性ドットのずれを考慮してデータのＲ／Ｗを行うことができる。
【００５３】
ここで、分解能を８ｂｉｔ、メディア直径を７０ｍｍ、磁性ドット周期を２０ｎｍとして、１トラック分の信号間隔値を保存するメモリの必要容量を下式から概算すると１２ＭＢ程度となり、磁気ディスク装置に十分搭載可能な容量となる。
（数４）メモリ容量＝分解能×（メディア直径×π）／磁性ドット周期
なお、上記説明では、１トラック分の信号間隔値をメモリに保存する方法を用いて本実施例を説明したが、複数トラック分や複数セクタ分の信号間隔値を保存しても良い。
【００５４】
上記より、磁性ドットの配置間隔、寸法、磁化特性のバラツキにより磁性ドット１つ１つで書き込みタイミングが異なるＢＰＭへのデータＲ／Ｗを実現できるため、磁性ドットにばらつきがあるＢＰＭであっても磁気ディスク装置へ搭載することが可能となる。
【００５５】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ ＢＰＭ、１０１ 磁気ヘッド、１０２ スピンドル、１０５ データＲ／Ｗ部、１０６ 磁性ドット同期信号、１０８ 磁性ドット同期部、１０９ シンク信号、１１０ データ領域期間、１１１ モード信号、１１２ サーボ復調部、１１４ 特性測定部、１１６ サーボ駆動部、２０１ サーボ領域、２０２ データ領域、２０３ プリアンブル、２０４ シンクマーク、４００ 再生信号、４０２ タイムデジタル変換器、４０３ タイミング記録部、４０４ 同期信号発生器、４０６ クロック同期部、５００ ピーク検出器、５０３ カウンタＡ、５０４ メモリ、５０７ カウンタＢ、８０１ 磁性ドット、８０３ 信号間隔値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンドメディアの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられているハードディスク記録媒体は、円盤状のガラスや金属の上に磁性粒子の膜を形成する構造となっており、一定程度数の磁性粒子がまとまって記録単位（1ビット）を記録している。しかし、記録密度を高めるに従い記録されたデータは安定状態に保てなくなるという課題があり、物性的な限界に直面している。
【０００３】
これに対して、磁気記憶媒体の構造の一種で、磁性粒子（磁性ドット）が人工的に規則正しく並べられた記録媒体であるパターンドメディア（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ）は、論理的に磁性粒子（磁性ドット）１つにつき１ビットの記録が可能となるため、従来の記憶媒体よりも大容量化して物性的限界の問題を突破することが可能であると考えられている。
【０００４】
本技術分野の背景技術として、特開２００９-２９５２２０号公報（特許文献１）がある。この公報には、「データを書き込み又は再生する複数の磁性ドット３１をダウントラック方向に所定間隔で磁気的に分断配置すると共に、複数の磁性ドット３１をクロストラック方向に磁気的に分断配置する複数のトラックを同心円状に配置するＢＰＭ３Ａの表面の複数のトラック内の任意のトラックに位相調整用トラック３２Ａを配置した位相調整装置であって、位相調整用トラック３２Ａは、位相検出データの書き込み及び再生を可能にするダウントラック方向に配置した位相検出ドット４１を有し、複数の位相検出ドット４１のそれぞれを１番目の位相検出ドットとしてリードライトした場合に、最もエラーレートが低くなる位相検出ドットを１番目の位相検出ドットに決定することで書き込みタイミングに対する位相ズレを解消する位相調整装置」が開示されている。（要約、段落［００７１］［００７９］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９-２９５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１には、パターンドメディアの一種であるビットパターンドメディア（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ：以下、単にＢＰＭと記す）の磁性ドットにデータを書き込むタイミングの同期手段が記載されている。
【０００７】
ＢＰＭの磁性ドットは、自己組織化現象により所定間隔に配列させて作成されるが、製造ばらつきがあると磁性ドットの配置間隔は一定にはならない。また、特許文献１に開示された技術のように、位相調整用トラックを設けた場合には、位相調整用トラックの磁性ドット自体も配置がばらつく。しかし、特許文献１の同期手段は一定周期のタイミングで同期をとることが前提となっており、磁性ドット１つ１つの配置間隔や寸法、磁化特性にばらつきがあると磁性ドット１つ１つに対して、精度よくデータをリード/ライト（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ：以下、単にＲ／Ｗと記す）することができないという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、製造ばらつきがあっても磁性ドット１つ１つに対して、精度よくデータをＲ／Ｗできるパターンドメディアの検査方法および検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、を備えるタイミング検出工程と、前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、を備えるパターンドメディアの検査方法。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁性ドットの配置間隔のばらつきに関係なくデータをＲ／Ｗできるパターンドメディアの検査方法および検査装置を提供することができる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査装置の構成図の例である。
【図２（ａ）】ＢＰＭの表面の領域を示す図である。
【図２（ｂ）】磁性ドットが同心円状に形成されていることを示す図である。
【図２（ｃ）】ＢＰＭの断面図を示す図である。
【図３】本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査方法のフロー図である。
【図４】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の構成図の例である。
【図５】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における検出ゲート信号と同期ゲート信号のタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部を具体的に示した回路構成の例である。
【図７】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期手段の動作を説明するフローチャートの説明図である。
【図８】磁性ドット配置間隔ばらつきを検査する方法を示す図である。
【図９】磁性ドット大きさばらつきを検査する方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の変形例を示す図である。
【図１１】「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの正と負の両方のピークを検出する別の例を示す図である。
【図１２】再生信号の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２における磁気ディスク装置の構成の例である。
【図１４】本発明の実施例２における磁気ディスク装置の動作を説明する図である。
【図１５】Ｒ／Ｗ位相マージン検査方法の例である。
【図１６】Ｒ／Ｗ位相マージン検査結果の例である。
【図１７】Ｒ／Ｗ位相マージンの検査方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まずはじめに、本発明に係るパターンドメディア検査装置の被検査対象物であるパターンドメディアの一例（ＢＰＭ）について説明する。
【００１４】
図２(ａ)は、ＢＰＭの表面の領域を示す図である。
ＢＰＭ１００は、同心円に分割された複数のトラック２０８で構成され、各トラック２０８は、円周方向に分割された複数のセクタ２０７から構成される。
図２(ａ)の下部は、同心円状に配置されたトラックＮ−１、Ｎ、Ｎ＋１における各セクタ２０７の領域の種類を示す。セクタ２０７は、それぞれサーボ領域２０１とデータ領域２０２とを有し、サーボ領域２０１は、プリアンブル２０３、シンクマーク２０４、トラック・セクタ番号２０５、サーボデータ２０６とを備えて構成される。
【００１５】
ＢＰＭ１００の表面には図２（ｂ）に示すように磁性ドット２０９が同心円状に形成されている。磁性ドット２０９は、自己組織化現象により所定間隔で磁性体をドットとして形成したものであり、図２（ｂ）の四角で囲んだ部分の断面図は図２（ｃ）のようになる。
【００１６】
以下、本発明に係るパターンドメディア検査装置の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査装置の構成図の例である。
パターンドメディア検査装置は、磁気ヘッド１０１、スピンドル１０２、ステージ１０３、アンプ１０４、１１９、データＲ／Ｗ部１０５、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２、特性測定部１１４、サーボ駆動部１１６、磁化部１２３、テスタ制御部１１８、ＰＣ１２０とを有して構成される。
【００１８】
磁化部１２３は、テスタ制御部１１８からの磁化信号１２２を受けて、ＢＰＭ１００の表面の磁性ドットを一方向に磁化する。
スピンドル１０２は、被検査対象物であるＢＰＭ１００を載置し、検査時はＢＰＭ１００を回転制御する。
ステージ１０３は、磁気ヘッド１０１を搭載し、サーボ駆動部１１６からの制御信号により磁気ヘッド１０１を移動させる。
磁気ヘッド１０１は、ステージ１０３に載置され、データＲ／Ｗ部１０５からのデータ信号や磁性ドット同期信号１０６に応じてＢＰＭ１００に対して読み書きを実行する。
アンプ１１９は、磁気ヘッド１０１にて読み取った再生信号や読み取りデータなどのデータ信号を増幅し、データＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送る。
アンプ１０４は、データＲ／Ｗ部１０５からのデータ信号を増幅して磁気ヘッド１０１に送る。
サーボ復調部１１２は、磁気ヘッド１０１にて読み取り、アンプ１１９にて増幅された再生信号からサーボ領域２０１を検出し、検出されたサーボ領域２０１のシンクマーク２０４からシンク信号１０９を、トラック・セクタ番号２０５およびサーボデータ２０６から復調結果１１３を、それぞれ出力する。ここで、シンク信号とはサーボ領域の開始タイミングを図るための信号であり、磁性ドット同期部１０８に送られる。また、復調結果１１３とは再生信号がＢＰＭ上のどのトラック・セクタを再生したものであるかを示す情報とサーボ領域情報であり、テスタ制御部１１８に送られる。
データＲ／Ｗ部１０５は、サーボ復調部１１２から出力されたシンク信号１０９を用いて再生信号や読み取りデータなどからデータ内容（Ｒ／Ｗデータ１０７）を復調し、これをテスタ制御部１１８へ出力する。また、磁性ドット同期部１０８からの磁性ドット同期信号１０６のタイミングでＢＰＭ１００にデータ信号を書き込み、ＢＰＭ１００からのデータを読み込む。
テスタ制御部１１８は、サーボ復調部１１２から送られた復調結果１１３から磁気ヘッド１０１のＢＰＭ１００上の位置を検出し、磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックまで移動するのに必要な移動量を求め、移動信号１１７をサーボ駆動部１１６へ出力する。
サーボ駆動部１１６は、テスタ制御部１１８からの移動信号１１７を受け付けると、ステージ１０３を制御し磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックへ移動させる。
磁性ドット同期部１０８は、サーボ駆動部１１６により磁気ヘッド１０１が検査目標の位置に移動すると、シンク信号１０９、データ領域期間１１０、モード信号１１１などの制御信号を元に、再生信号の波形間隔値（信号間隔値)を検出し、メモリに保存する。また、この信号間隔値に基づいて磁性ドット同期信号１０６を算出し、これを特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に送る。ここで、データ領域期間１１０はＢＰＭごとに予め決まっており、その情報はテスタ制御１１８から送られる。また、モード信号１１１もテスタ制御部１１８から送られる。磁性ドット同期部１０８から特性測定部１１４に磁性ドット同期信号１０６を送る際には、これと合わせて信号間隔値を送っても良い。
特性測定部１１４は、磁性ドット同期部１０８からの信号間隔値を用いてＢＰＭの特性を測定する。また、データＲ／Ｗ部１０５からの読み込み結果１０７を用いてＢＰＭの特性を測定する。そして、測定の結果得られた特性測定結果１１５をテスタ制御部１１８に送る。
ＰＣ１２０は、テスタ制御部１１８からの判定結果１２１を受信し、ユーザに教示する。
【００１９】
次に、本発明に係るパターンドメディアの検査方法を説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施例１におけるパターンドメディア検査方法のフロー図である。
Ｓｔｅｐ３００では、磁気ヘッド１０１をＢＰＭ１００の表面の検査目標のトラックに移動させる磁気ヘッド１０１のトラック位置決め制御を実施する。開始位置のトラックは、ＢＰＭ１００ごとに予め定められており、テスタ制御部１１８より送信された移動信号１１７に基づき、サーボ駆動部１１６がステージ１０３を制御し磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックへ移動させる。
Ｓｔｅｐ３０１では、被検査対象物のＢＰＭ１００の表面を一方向に磁化する。テスタ制御部１１８から送信された磁化信号１２２に基づき磁化部１２３がＢＰＭ１００の表面に磁場をかけるように磁気ヘッド１０１に指示する。これにより、磁気ヘッド１０１がＢＰＭ１００に磁場をかけ、検査目標のトラックを形成する磁性ドットを一方向に磁化させる。
Ｓｔｅｐ３０２では、モード信号１１１を「検出」状態に設定する。モード信号１１１には「検出」状態と「同期」状態とがあり、「検出」状態とはＢＰＭ１００から再生信号を読み取り信号間隔値を算出する状態、「同期」状態とは信号間隔値に基づくタイミングでＢＰＭ１００にＲ／Ｗ処理を施し、読み取りデータを検出する状態である。ここでは、テスタ制御部１１８から「検出」状態のモード信号１１１をデータＲ／Ｗ部１０５と磁性ドット同期部１０８に送信することで、「検出」状態となる。
Ｓｔｅｐ３０３では、ＢＰＭ１００から再生信号を読み取る。ここで再生信号とは、回転移動するＢＰＭ１００の表面を磁気ヘッド１０１が読み取ることで得られる信号であり、磁性体で構成される磁性ドットに発生する磁界強度値に相当する信号である。「検出」状態のモード信号１１１を受信したデータＲ／Ｗ部１０５により指示された磁気ヘッド１０１が、ＢＰＭ１００の表面の再生信号を読み取り、読み取ったデータをデータＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送る。Ｓｔｅｐ３０１にてＢＰＭ１００の表面は一方向に磁化されているため、ＢＰＭ１００の表面は磁性ドット領域からの信号（１）と磁性ドットが形成されていない領域からの信号(０）とが交互に検出されることになる。このとき、磁性ドットの配列位置が等間隔でない場合には、図８の下段に示すように再生信号の波形周期にも偏差が発生し、周期は等間隔でなくなる。
Ｓｔｅｐ３０４では、サーボ復調部１１２が再生信号に基づきサーボ領域２０１を検出する。サーボ領域２０１のシンクマーク２０４からシンク信号１０９を、トラック・セクタ番号２０５およびサーボデータ２０６から復調結果１１３をそれぞれ検出し、サーボ領域の開始タイミングを図るための信号であるシンク信号１０９を磁性ドット同期部１０８に送り、サーボ領域情報等の復調結果１１３をテスタ制御部１１８にそれぞれ送る。
Ｓｔｅｐ３０５では、磁性ドット同期部１０８にて信号間隔値８０３を算出する。Ｓｔｅｐ３０４でサーボ復調部１１２から送られたシンク信号１０９とＳｔｅｐ３０３で読み取った再生信号とに基づき、再生信号の信号間隔値８０３を算出し、メモリに保存する。ここで信号間隔値８０３とは、例えば再生信号の強度がピーク値をとる時間の間隔や、再生信号の強度が所定の閾値を超えるタイミングの間隔など、再生信号波形の周期に関連して算出される値である。再生信号を読み取る際は磁気ヘッド１０１を概略同一速度で移動させるため、信号間隔値８０３はＢＰＭ１００の磁性ドット間の距離に応じて変化する。磁性ドット間の距離が遠ければ信号間隔値８０３は大きくなり、磁性ドット間の距離が近ければ信号間隔値８０３は小さくなる。
Ｓｔｅｐ３０６では、磁気ヘッド１０１の位置を移動させる。テスタ制御部１１８は、Ｓｔｅｐ３０４でサーボ復調部１１２から送られた復調結果１１３に基づいて現時点での磁気ヘッド１０１のＢＰＭ１００上の位置を検出し、磁気ヘッド１０１を検査目標のトラックまで移動するのに必要な移動量を求め、移動信号１１７をサーボ駆動部１１６へ出力する。
Ｓｔｅｐ３０７では、モード信号１１１を「同期」状態に設定する。テスタ制御部１１８から「同期」状態のモード信号１１１をデータＲ／Ｗ部１０５と磁性ドット同期部１０８に送信することで、「同期」状態となる。
Ｓｔｅｐ３０８では、磁性ドット同期信号１０６を生成する。磁性ドット同期部１０８では、Ｓｔｅｐ３０５で算出した再生信号の波形間隔値（信号間隔値)に基づいて磁性ドット同期信号１０６を算出し、これを特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５とに送る。
Ｓｔｅｐ３０９では、磁性ドット同期信号１０６に基づくタイミングで磁気ヘッド１０１がＢＰＭ１００にデータ信号を書き込み、ＢＰＭ１００からのデータを読み込む。読み取った読み取りデータは、データＲ／Ｗ部１０５、特性測定部１１４、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２に送られる。磁性ドット同期信号１０６に基づくタイミングで磁気ヘッド１０１にＲ／Ｗを行うことで、磁性ドットの配置ずれを考慮したタイミングでＲ／Ｗ処理することができるため、位置偏差を持つ磁性ドットに対しても構造の中心でデータをＲ／Ｗすることができる。
Ｓｔｅｐ３１０では、データＲ／Ｗ部１０５にてＢＰＭ１００からの読み取りデータを復調し、読み取りデータ（Ｒ／Ｗデータ）１０７をテスタ制御部１１８と特性測定部１１４とに送る。
Ｓｔｅｐ３１１では、磁性ドット同期信号１０６とＳｔｅｐ３１０で復調した読み取りデータ１０７とを用いて、ＢＰＭ１００の特性を測定する。
上述の通り、磁性ドット同期信号１０６は、再生信号の信号間隔値に基づいて算出されたものであり、再生信号の信号間隔値は磁性ドット間の距離に依存する値であるため、磁性ドット同期信号１０６を評価することで、磁性ドットの配置に偏差があるかどうかを判定することができる。磁性ドット配置が所定以上の偏差をもつ場合には、ユーザがドライブでＲ／Ｗ処理する際に不具合が発生する不良のＢＰＭとなるため、被検査対象物のＢＰＭ１００の再生信号の信号間隔値が、予め定めた磁性ドットの位置ずれの閾値（信号間隔の閾値）内にあるかどうかを判定することで、ＢＰＭ１００がユーザの求める品質を満たす否かの判定（良否判定）を行うことができる。尚、磁性ドットの位置ずれは、磁性ドット同期信号１０６だけでなく信号間隔値８０３によって判定することもできる。
また、再生信号の強度（再生信号波形の振幅値）は、磁性体である磁性ドットの大きさに依存するため、再生信号の強度を評価することで、磁性ドットの大きさに偏差があるかどうかを判定することができる。つまり、再生信号の大きさは磁性ドットによる磁界の大きさに基づき決まるため、図９の磁性ドット８０１ｃのように、磁性ドット位置の偏差がなくても他の磁性ドットと比較して磁性ドット径が小さい場合には、得られる再生信号強度は小さくなる。よって、磁性ドットの大きさが所定以上の偏差をもつ場合には、ユーザがドライブでＲ／Ｗ処理する際に不具合が発生する可能性が高いため、被検査対象物のＢＰＭ１００の再生信号強度が予め定めた磁性ドットの大きさずれの閾値（信号強度の閾値）内にあるかどうかを判定することで、ＢＰＭ１００がユーザの求める品質を満たす否かの判定（良否判定）を行うことができる。
また、Ｓｔｅｐ３１０で復調した読み取りデータとデータＲ／Ｗ部１０５で書き込んだデータ信号とを比較することで、ＢＰＭ１００の磁性ドットが適正にＲ／Ｗ可能かどうかを判定することができる。
Ｓｔｅｐ３１２では、Ｓｔｅｐ３１１にて測定されたＢＰＭ１００の特性の判定結果を出力する。特性測定部１１４にて特性を測定し、判定結果１１５をテスタ制御部１１８に送信する。送信された判定結果１２１はＰＣ１２０に送られ、ユーザがＧＵＩ上で確認することができる。
【００２１】
ここで、Ｓｔｅｐ３００とＳｔｅｐ３０１とは必ずしもこの順でなくても良く、逆であっても良い。
また、Ｓｔｅｐ３０６の磁気ヘッド１０１位置の移動は、「検出」状態に設定した後に実行しても良い。
【００２２】
本発明に係る実施例１によっては、信号間隔値を求めることで、製造ばらつきによりＢＰＭの表面に形成した磁性ドット１つ１つの配置間隔や寸法、磁化特性にばらつきがある場合に、そのばらつきがメディアの品質上許容範囲内であるかどうかのメディアテストを行うことができる。また、磁性ドットのばらつきに応じてＲ／Ｗ検査のタイミングを調整することで、メディアのＲ／Ｗ処理が適正に実施できるかどうかのメディアテストを行うことができる。また、予め適正であると分かっているメディアを用いて同様のテストを行った場合には、Ｒ／Ｗ処理を行う磁気ヘッドが適正に読み書きを実施できるかどうかの磁気ヘッドテストを行うこともできる。
【００２３】
次に、信号間隔値を算出する磁性ドット同期部１０８について詳細に説明する。
【００２４】
図４は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部１０８の構成図の例である。
磁性ドット同期部は、フィルタ４０１、タイムデジタル変換器４０２、タイミング記録部４０３、同期信号発生器４０４、クロック同期部４０６、Ｒ／Ｗ制御部４０８とを有する。
【００２５】
以下、磁性ドット同期部１０８の動作について説明する。
テスタ制御部１１８からＲ／Ｗ制御部４０８に対して「検出」モードのモード信号１１１が入力されると、Ｒ／Ｗ制御部４０８は既知のシンク信号１０９とデータ領域期間１１０とを元に、タイムデジタル変換器４０２に検出ゲート信号４０９を出力する。また、テスタ制御部１１８からＲ／Ｗ制御部４０８に対して「同期」モードのモード信号１１１が入力されると、Ｒ／Ｗ制御部４０８はシンク信号１０９とデータ領域期間１１０を元に、タイムデジタル変換器４０２に同期ゲート信号４１０を出力する。
タイムデジタル変換器４０２に検出ゲート信号４０９が出力されると、フィルタ４０１で磁気ヘッド１０１により読み取られた再生信号４００のノイズを除去し、タイムデジタル変換器４０２で検出に適した信号波形に等価した再生信号４００の信号間隔値８０３を検出し、検出された信号間隔値８０３をタイミング記録部４０３へ出力し、タイミング記録部４０３の内部のメモリにて信号間隔値８０３を保存する。
タイムデジタル変換器４０２に同期ゲート信号４１０が出力されると、タイミング記録部４０３はメモリに保存した信号間隔値８０３を同期信号発生器４０４へ出力し、同期信号発生器４０４はタイミング記録部４０３から入力された信号間隔値８０３のパルス信号を磁性ドット同期信号１０６として、特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に出力する。
クロック同期部４０６は、タイムデジタル変換器４０２、タイミング記録部４０３、同期信号発生器４０４の動作クロック４０７を出力する。このクロック同期部４０６は、再生信号４００からプリアンブル２０３と動作クロック４０７を同期させる。これにより、ＢＰＭ１００を回転させているスピンドル１０２の回転変動によるＲ／Ｗタイミングの変化を補償することができる。
【００２６】
図５は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における検出ゲート信号と同期ゲート信号のタイミングチャートの例である。
Ｒ／Ｗ制御部４０８は、サーボ領域２０１に含まれるシンクマークの検出信号であるシンク信号４１２から遅延値６００の間だけ遅延し、検出期間６０１の間だけイネーブルする信号を生成する。遅延値６００と検出期間６０１は、テスタ制御部から入力されたデータ領域期間１１０で与える。ここで、同期ゲート信号４１０は、検出ゲート信号４０９により算出された信号間隔値に基づいて出力されるため、各セクタにおいてシンク信号４１２に対して概略同一の遅延値６００と検出期間６０１を維持した信号を出力することができる。
【００２７】
図６は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部を具体的に示した回路構成の例であり、図４をさらに詳細に記載したものである。
タイムデジタル変換器４０２は、ピーク検出器５００とレジスタ５０１と遅延器５０２とカウンタＡ５０３とを有し、タイミング記録部４０３は、メモリ５０４とメモリ制御部５０５とを有し、同期信号発生器４０４は、比較器５０６とカウンタＢ５０７とを有する。図６の磁性ドット同期部の動作について、図７を用いて説明する。
【００２８】
図７は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期手段の動作を説明するフローチャートの説明図である。
Ｒ／Ｗ制御部４０８から検出ゲート信号４０９がイネーブルすると、カウンタＡ５０３とメモリ５０４のメモリアドレスをリセットする。カウンタＡ５０３は、クロック同期部４０６からの動作クロック４０７のタイミングでカウントアップし、ピーク検出器５００は、再生信号４００のピークを検出して検出信号をレジスタ５０１と遅延器５０２に出力する。レジスタ５０１は、検出信号が入力されるとカウンタＡ５０３の値を保持する。遅延器５０２は、検出信号を動作クロック４０７の１クロック分だけ遅延させてカウンタＡ５０３とメモリ制御部５０５とに出力する。
メモリ制御部５０５は、１クロック遅延した検出信号が入力されるとレジスタ５０１で保持したカウンタＡ５０３の値をメモリ５０４に保存し、メモリアドレスをカウントアップする。カウンタＡ５０３は１クロック遅延した検出信号が入力されたタイミングでカウンタ値を０にリセットし、再びカウントアップを開始する。検出ゲート信号４０９がイネーブルしている期間中、上記動作を繰り返す。
【００２９】
一方、Ｒ／Ｗ制御部４０８から同期ゲート信号４１０がイネーブルすると、カウンタＢ５０７とメモリ５０４のメモリアドレスをリセットする。メモリ５０４は、メモリアドレスのデータを比較器５０６へ出力する。カウンタＢ５０７は、動作クロック４０７のタイミングでカウントアップし、カウント値を比較器５０６へ出力する。比較器５０６は、メモリ出力値とカウンタＢの出力値を比較し、値が等しくなったタイミングで１つのパルス信号を磁性ドット同期信号１０６として特性測定部１１４とデータＲ／Ｗ部１０５に出力する。また、比較器５０６の出力はカウンタＢ５０７とメモリ制御部５０５にも入力され、比較器５０６の出力タイミングで、カウンタＢ５０７はカウント値を０にリセットして再びカウントアップを開始し、メモリ制御部５０５は、メモリアドレスをカウントアップする。同期ゲート信号４１０がイネーブルしている期間中、上記動作を繰り返す。
【００３０】
ここまでは、被検査対象物のＢＰＭ１００の表面に磁場をかけて一方向に磁化した後に再生信号を取得し、信号間隔値８０３を算出する方法（図１の磁化部１２３、図３のＳｔｅｐ３０１）を説明したが、一方向に磁化することなく再生信号を取得することもできる。以下では、ＢＰＭ１００の表面の磁性ドットに「０」「１」の２種類のデータが書き込まれた状態で再生信号を取得する方法を説明する。
【００３１】
図１２は、磁気ヘッドによる再生信号の一例を示す。
図１２は、被検査対象であるＢＰＭの磁性ドット８０１に「０」または「１」のデータが書き込まれている場合の磁気ヘッド再生信号の例である。磁性ドット８０１の磁化の向き１１００が上向きの状態をデータ「１」、下向きの状態をデータ「０」としている。「０」または「１」のデータが書き込まれている磁性ドット８０１を磁気ヘッド１０１で再生したときの信号は、データ「１」を再生したときには正の振幅を、データ「０」を再生したときには負の振幅をそれぞれ示す。このため、「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの再生信号４００を取得する場合には、例えば図６に示したような正のピーク値を検出するピーク検出器５００を用いると、「０」のデータが書き込まれた磁性ドットを見逃してしまう。つまり、このような場合にも信号間隔値８０３を検出するためには、正と負の両方のピークを検出する必要がある。
【００３２】
図１０は、本発明の実施例１のパターンドメディア検査装置における磁性ドット同期部の変形例を示す図である。
図１０に開示された磁性ドット同期部によっては、再生信号の正のピークと負のピークから「０」または「１」のデータが書き込まれている磁性ドットの場合に、正と負の両方のピークを検出することができる。
正ピーク検出器５００ａで正のピークを、負ピーク検出器５００ｂで負のピークをそれぞれ検出し、正ピーク検出器５００ａと負ピーク検出器５００ｂとの出力を加算した信号がイネーブルするタイミングでカウンタＡ５０３のカウント値をレジスタ５０１で保持し、タイミング記録部４０３へ出力する。これにより、正と負のどちらのピークが入力されても、信号間隔値を得ることができる。
【００３３】
図１１は、「０」または「１」のデータが書き込まれた磁性ドットの正と負の両方のピークを検出する別の例を示す図である。図１１は、磁性ドット同期部１０８の前段に全波整流器１５００を設け、正と負の両方のピークを持つ再生信号を全波整流器１５００を通して正のピークのみをもつ再生信号に整流することによって、「０」のデータが書き込まれた磁性ドットについても、漏れなく信号間隔値８０３を検出することができる。
【００３４】
以上より、磁性ドットに「０」または「１」のデータが書き込まれている状態でも磁性ドットのピーク値を検出し、磁性ドットの構造の中心を検出することができる。
【００３５】
次に、図８を用いて磁性ドット配置間隔ばらつきを検査する方法を説明する。
【００３６】
図８は、磁性ドット配列位置と再生信号との関係を示す図である。
図８の上部は、ＢＰＭ１００の表面において同心円状に３つのトラックの磁性ドット８０１が配置されている様子を示す。１番上と１番下の列のトラックにおける磁性ドット８０１は、各々が概略等間隔に配置されているが、中央の列のトラックにおける磁性ドット８０１は、左から３番目の磁性ドット８０１ａが本来あるべき位置よりも右にずれて配置されており、右から２番目の磁性ドット８０１ｂは左にずれて配置されている。図８の下部は、この中央のトラックにおける再生信号４００の波形を示している。このとき再生信号４００は、磁性ドット８０１の配置位置に応じて波長が変化し、右寄りに配置された磁性ドット８０１ａは再生信号のピーク値が遅延しているため周期が長くなり、左寄りに配置された磁性ドット８０１ｂは再生信号のピーク値が早まっているため周期が短くなる。信号間隔値８０３（Ｔ１・・・Ｔ５）は、再生信号のピーク値をとる時間の間隔であるため、偏差を持つ磁性ドット８０１ａと８０１ｂによる影響で、各々の信号間隔値Ｔ１・・・Ｔ５が変動する。
【００３７】
つまり、磁性ドット同期部１０８で検出してメモリに保存した信号間隔値８０３から異常に大きな値と小さな値を検出することで、配置間隔がずれた磁性ドット８０１ａや８０１ｂを検出することができる。異常値を識別する指標には、ＢＰＭの製造仕様を元にして求めた磁性ドット配置間隔ばらつきの許容値や、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値を用いても良いし、ユーザがメディアに求める品質に応じた値を別個に指定しても良い。
【００３８】
次に、図９を用いて磁性ドット大きさばらつきを検査する方法を説明する。
【００３９】
図９は、磁性ドット大きさと再生信号との関係を示す図である。
図９の上部は、図８と同様にＢＰＭ１００の表面において同心円状に３つのトラックの磁性ドット８０１が配置されている様子を示す。１番上と１番下のトラックにおける磁性ドット８０１は、各々が概略同じ大きさであるが、中央のトラックにおける磁性ドット８０１のうち右から２番目の磁性ドット８０１ｃは、他の磁性ドット８０１よりも小さい径となっている。図９の下部は、この中央のトラックにおける再生信号４００の波形を示している。このとき再生信号は、磁性ドット８０１の径に応じて振幅値が変化し、小さい径の磁性ドット８０１ｃに対応する再生信号の強度（ピーク値）が小さくなっている。
【００４０】
つまり、再生信号４００のピーク値の大小を比較し、異常に大きな値と小さな値を検出することで、径の大きさが異なる磁性ドットを検出することができる。異常値を識別する指標には、ＢＰＭの製造仕様を元にして求めた磁性ドット大きさばらつきの許容値や、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値を用いても良いし、ユーザがメディアに求める品質に応じた値を別個に指定しても良い。
また、メモリに保存した信号間隔値８０３や再生信号４００のピーク値の分散や標準偏差などの統計処理の結果から製造ばらつきによる磁性ドットのばらつきをテストすることもできる。本統計処理で扱うデータ範囲は、セクタ毎、トラック毎、ＢＰＭ全面など任意に決定することができる。
【００４１】
次に、信号を正常にＲ／Ｗできるタイミング範囲の広さであるＲ／Ｗ位相マージンを検査する方法について説明する。
【００４２】
図１７は、Ｒ／Ｗ位相マージンの検査方法を説明するフローチャートである。
先ず、磁性ドット同期部１０８を検出モードで動作させ、磁性ドットの再生信号のピーク検出から波形間隔値８０３を取得し（Ｓｔｅｐ１６００）、その後、磁性ドット同期部１０８を同期モードで動作させて磁性ドット同期信号１０６をデータＲ／Ｗ部１０５と特性測定部１１４に出力する（Ｓｔｅｐ１６０１）。次に、書込み位相の初期値ＰＯを遅延値６００に設定する（Ｓｔｅｐ１６０２）。書込み位相の初期値ＰＯは、下式から決定する。
【００４３】
（数１）Ｐ０＝遅延値−Ｔｍａｘ／２
ここでＴｍａｘは、検出した波形間隔値の最大値である。この設定した書込み位相の初期値ＰＯで生成した磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータを磁性ドットに書込み（Ｓｔｅｐ１６０３）、特性測定部１１４を用いて、再生信号の振幅値を磁性ドット同期信号１０６のタイミングで取得して保存する（Ｓｔｅｐ１６０４）。そして、シフト量Ｓだけシフトした書込み位相の値を遅延値６００に設定する（Ｓｔｅｐ１６０５）。書込み位相のシフト量Ｓを下式に示す。
【００４４】
（数２）Ｓ＝Ｔｍａｘ／Ｎ
ここで、Ｎは、書き込み位相の分解能である。書込み位相をシフト量Ｓずつシフトしていき、書込み位相の値が終了シフト量Ｓｅｎｄになるまで磁性ドットへのデータ書込みと再生信号の振幅値取得を繰り返し実施する（Ｓｔｅｐ１６０６）。終了シフト量Ｓｅｎｄを下式に示す。
【００４５】
（数３）Ｓｅｎｄ＝遅延値＋Ｔｍａｘ／２
図１５は、Ｒ／Ｗ位相マージン検査方法の例である。
書込み位相９０３をシフトしながらデータの書込みと再生信号の検出を繰り返す。例えば、書込み位相９０３cの場合、全ての磁性ドットに対して中心でデータを書込むことができるため再生信号の振幅は全ての磁性ドットで最大値を示す。書込み位相９０３をずれしていくと書込みタイミングが磁性ドットの中心からはずれていくため再生信号の振幅は小さくなる。書込み位相８０３ａや８０３ｄでは、データを磁性ドット上で書込むことができず再生信号の振幅は最小となる。
【００４６】
図１６は、Ｒ／Ｗ位相マージン検査結果の例である。
本検査結果は、横軸に書込み位相のシフト量S、縦軸に振幅値をとっており、磁性ドットの中心となるシフト量Sで振幅値が最大となり、書込み位相が磁性ドット中心から離れるにしたがい振幅値が低下する特性が得られる。ここにデータを復調するために必要な振幅値のしきい値１０００を設け、しきい値１０００以上の振幅が得られる書込み位相の範囲をＲ／Ｗ位相マージン１００１とする。このしきい値１０００は、信号のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）から求めた値でも良いし、別に指定した値で良い。このＲ／Ｗ位相マージン１００１の広さからデータＲ／Ｗのエラー率をテストすることができる。
以上の検査より、Ｒ／Ｗ位相マージンの広さからＢＰＭの良品・不良品の検査およびランク付けが可能となる。
【００４７】
このように、製造過程で磁性ドットの配置間隔や磁性ドット径が大きくばらつき正常に信号をＲ／ＷできないＢＰＭを検出し、ＢＰＭがユーザの求める品質を満たす否かの判定（良・不良判定）をすることが可能になる。
【００４８】
また、特許文献１に開示された技術では、同期をとるための磁性ドットを配置した位相調整用トラックを新規に設けており、この位相調整用トラック領域の大きさだけ、ユーザがＲ／Ｗできるデータ量が減少するという課題があるが、本実施例によれば、ユーザがＲ／Ｗできるデータ量を減少させることなく磁性ドットの位置ばらつきに対応したＲ／Ｗを行うことができる。
【００４９】
さらに、特許文献１には、ＢＰＭをＲ／Ｗするドライブが開示されているが、例えば、製造したＢＰＭがユーザの求める品質を満たすか否か（良品・不良品）の判定や品質のランク付けをする検査装置は開示されていない。ＢＰＭの普及にはＢＰＭの検査装置が必須であり、ＢＰＭの検査装置では、大きな製造ばらつきがあるＢＰＭの磁性ドットに対してもデータのＲ／Ｗを行う必要がある。しかし、特許文献１に開示された位相調整方法によっては、大きな製造ばらつきのあるＢＰＭの磁性ドットに対するデータのＲ／Ｗはできない。これに対して、本実施例によれば、ＢＰＭがユーザの求める品質を満たすか否か（良品・不良品）の判定や品質のランク付けをする検査装置により、ユーザの求める品質を満たさないＢＰＭを判別し、所定の品質を満たすＢＰＭのみを販売することができる。
【実施例２】
【００５０】
本実施例では、実施例１と同様の磁性ドット同期部１０８を搭載した磁気ディスク装置の例を説明する。
【００５１】
図１３は、本発明の実施例２における磁気ディスク装置の構成の例である。
磁気ディスク装置１２０１は、磁気ヘッド１０１、スピンドル１０２、ボイスコイルモータ１２００、アンプ１０４、１１９、データＲ／Ｗ部１０５、磁性ドット同期部１０８、サーボ復調部１１２、サーボ駆動部１１６、磁化部１２３とを有する。磁気ディスク装置１２０１の動作については、図１４を用いて説明する。
【００５２】
図１４は、本発明の実施例３の磁気ディスク装置におけるＲ／Ｗ動作を説明するフローチャートである。
Ｓｔｅｐ１３００では、磁気ヘッド１０１をデータＲ／Ｗ対象のトラックに位置決め制御する。位置決め制御の詳細は図３のＳｔｅｐ３００と同様なため省略する。
Ｓｔｅｐ１３０１では、磁性ドット同期部１０８を「検出」モードで動作させ、信号間隔値を１トラック分検出して、メモリに保存する。信号間隔値の検出方法に関しては、図３のＳｔｅｐ３０２〜３０５と同様である。
信号間隔値の保存が１トラック分終了したら（Ｓｔｅｐ１３０２）、Ｓｔｅｐ１３０３において磁性ドット同期信号を生成し、終了していない場合はＳｔｅｐ１３０１に戻り波形間隔値の算出と保存を行う。
Ｓｔｅｐ１３０４では、磁性ドット同期部１０８を「同期」モードで動作させ、磁性ドット同期信号１０６をデータＲ／Ｗ部１０５へ出力する。このとき、データＲ／Ｗ部は、磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータのＲ／Ｗを実施する。
磁性ドット同期信号１０６のタイミングでデータのＲ／Ｗを実施することで、ＢＰＭ上の磁性ドットの配置位置や大きさにずれがある場合にも、磁性ドットのずれを考慮してデータのＲ／Ｗを行うことができる。
【００５３】
ここで、分解能を８ｂｉｔ、メディア直径を７０ｍｍ、磁性ドット周期を２０ｎｍとして、１トラック分の信号間隔値を保存するメモリの必要容量を下式から概算すると１２ＭＢ程度となり、磁気ディスク装置に十分搭載可能な容量となる。
（数４）メモリ容量＝分解能×（メディア直径×π）／磁性ドット周期
なお、上記説明では、１トラック分の信号間隔値をメモリに保存する方法を用いて本実施例を説明したが、複数トラック分や複数セクタ分の信号間隔値を保存しても良い。
【００５４】
上記より、磁性ドットの配置間隔、寸法、磁化特性のバラツキにより磁性ドット１つ１つで書き込みタイミングが異なるＢＰＭへのデータＲ／Ｗを実現できるため、磁性ドットにばらつきがあるＢＰＭであっても磁気ディスク装置へ搭載することが可能となる。
【００５５】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００ ＢＰＭ、１０１ 磁気ヘッド、１０２ スピンドル、１０５ データＲ／Ｗ部、１０６ 磁性ドット同期信号、１０８ 磁性ドット同期部、１０９ シンク信号、１１０ データ領域期間、１１１ モード信号、１１２ サーボ復調部、１１４ 特性測定部、１１６ サーボ駆動部、２０１ サーボ領域、２０２ データ領域、２０３ プリアンブル、２０４ シンクマーク、４００ 再生信号、４０２ タイムデジタル変換器、４０３ タイミング記録部、４０４ 同期信号発生器、４０６ クロック同期部、５００ ピーク検出器、５０３ カウンタＡ、５０４ メモリ、５０７ カウンタＢ、８０１ 磁性ドット、８０３ 信号間隔値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、
前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、、
前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、
を備えるパターンドメディアの検査方法。
【請求項２】
請求項１記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記算出工程において算出された該信号間隔値と予め定めた信号間隔の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記読み取り工程にて読み取った該再生信号の強度と予め定めた信号強度の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程は、前記算出工程において算出された該信号間隔値に基づくタイミングで該パターンドメディアにＲ／Ｗ処理を行い、該パターンドメディアからの読み取りデータを取得する検査工程を備え、
前記判定工程では、前記検査工程で取得した該読み取りデータを用いて該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項５】
請求項４記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記検査工程にて該パターンドメディアに書き込んだデータと該読み取りデータとを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記算出工程では、前記読み取り工程において読み取られた該再生信号の強度が予め定めた閾値を超えるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記算出工程では、前記読み取り工程において読み取られた該再生信号の強度がピーク値をとるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
さらに、該パターンドメディアの表面の磁性ドットを磁化する磁化工程を備えることを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項９】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する信号間隔値算出手段と、
前記信号間隔値算出手段により算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定手段と、
を備えるパターンドメディアの検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記信号間隔値算出手段において算出された該信号間隔値と予め定めた信号間隔の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記磁気ヘッドにて読み取った該再生信号の強度と予め定めた信号強度の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
さらに、前記信号間隔値算出手段により出力された該信号間隔値に基づくタイミングで、該パターンドメディアにＲ／Ｗ処理を行い、該パターンドメディアからの読み取りデータを取得するＲ／Ｗ手段を備え、
前記判定手段では、前記Ｒ／Ｗ手段で取得した該読み取りデータを用いて該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記Ｒ／Ｗ手段にて該パターンドメディアに書き込んだデータと該読み取りデータとを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記信号間隔値算出手段では、前記磁気ヘッドにより読み取られた該再生信号の強度が予め定めた閾値を超えるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１５】
請求項９乃１３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記信号間隔値算出手段では、前記磁気ヘッドにより読み取られた該再生信号の強度がピーク値をとるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る読み取り工程と、
前記読み取り工程において読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する算出工程と、、
前記算出工程において算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定工程と、
を備えるパターンドメディアの検査方法。
【請求項２】
請求項１記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記算出工程において算出された該信号間隔値と予め定めた信号間隔の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記読み取り工程にて読み取った該再生信号の強度と予め定めた信号強度の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程は、前記算出工程において算出された該信号間隔値に基づくタイミングで該パターンドメディアにＲ／Ｗ処理を行い、該パターンドメディアからの読み取りデータを取得する検査工程を備え、
前記判定工程では、前記検査工程で取得した該読み取りデータを用いて該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項５】
請求項４記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記判定工程では、前記検査工程にて該パターンドメディアに書き込んだデータと該読み取りデータとを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記算出工程では、前記読み取り工程において読み取られた該再生信号の強度が予め定めた閾値を超えるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
前記算出工程では、前記読み取り工程において読み取られた該再生信号の強度がピーク値をとるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のパターンドメディアの検査方法であって、
さらに、該パターンドメディアの表面の磁性ドットを磁化する磁化工程を備えることを特徴とするパターンドメディアの検査方法。
【請求項９】
被検査対象物であるパターンドメディアの再生信号を読み取る磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより読み取られた該パターンドメディアの再生信号から信号間隔値を算出する信号間隔値算出手段と、
前記信号間隔値算出手段により算出された該信号間隔値を用いて該パターンドメディアの品質を判定する判定手段と、
を備えるパターンドメディアの検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記信号間隔値算出手段において算出された該信号間隔値と予め定めた信号間隔の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記磁気ヘッドにて読み取った該再生信号の強度と予め定めた信号強度の閾値とを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
さらに、前記信号間隔値算出手段により出力された該信号間隔値に基づくタイミングで、該パターンドメディアにＲ／Ｗ処理を行い、該パターンドメディアからの読み取りデータを取得するＲ／Ｗ手段を備え、
前記判定手段では、前記Ｒ／Ｗ手段で取得した該読み取りデータを用いて該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記判定手段では、前記Ｒ／Ｗ手段にて該パターンドメディアに書き込んだデータと該読み取りデータとを比較することにより、該パターンドメディアの品質を判定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記信号間隔値算出手段では、前記磁気ヘッドにより読み取られた該再生信号の強度が予め定めた閾値を超えるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【請求項１５】
請求項９乃１３のいずれかに記載のパターンドメディアの検査装置であって、
前記信号間隔値算出手段では、前記磁気ヘッドにより読み取られた該再生信号の強度がピーク値をとるタイミングに基づいて信号間隔値を決定することを特徴とするパターンドメディアの検査装置。
【図１】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図２（ｃ）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図２（ｃ）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１６０２２１（Ｐ２０１２−１６０２２１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４００（Ｐ２０１１−１７４００）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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